發(fā)布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75081
雙堿法脫硫塔脫(tuō)硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫(liú)劑進行塔內脫硫,由於(yú)鈉基脫硫劑堿(jiǎn)性(xìng)強,吸收二(èr)氧化硫後反應產物溶解度大,不會(huì)造成過飽(bǎo)和結晶(jīng),造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫(qīng)氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工(gōng)藝降(jiàng)低(dī)了投(tóu)資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應(yīng)為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,然後離解成H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為慢反應,是速度控製過(guò)程之一(yī)。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和(hé)水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方程(chéng)式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入再生池內用另一種堿(jiǎn),一般是Ca(OH)2進行(háng)再生,再生反應過程如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存(cún)在氧氣的條件下,還會發生以下反(fǎn)應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生(shēng)的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙(yān)氣(qì)經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫(tuō)硫塔以空塔噴淋結構。設計空速(sù)小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣(qì)升至塔頂進(jìn)入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫(tuō)硫塔采用噴嘴式(shì)空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作(zuò)用,分裂成無(wú)數小直徑的液滴,其總表麵積增大(dà)數千倍,使氣液得以(yǐ)充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效(xiào)率越高。因(yīn)此化工生產中諸多單元操(cāo)作中多采用噴淋塔結構,起(qǐ)到效率高節能、造價(jià)低等優點。脫硫(liú)塔內堿液霧化吸收SO2及(jí)粉塵,生成(chéng)Na2SO3,同時消耗了NaOH和(hé)Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶(dài)的煙塵和其他水滴(dī)、固體顆粒被(bèi)除霧器捕獲分離。除霧(wù)器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產(chǎn)物是石膏(gāo)漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿(jiāng)泵從沉(chén)澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質(zhì),影響石膏的質量,所(suǒ)以一般以拋棄(qì)法為高(gāo)。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關(guān)於二次汙染(rǎn)的(de)解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫(tuō)硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效(xiào)率(lǜ)高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的(de)二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝(yì),用氫(qīng)氧化鈉吸收(shōu)二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏(gāo)漿(jiāng)液(yè)中,這些摻雜了少量Na2SO4的(de)石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水(shuǐ)率較低的固體殘渣(zhā)被打到渣(zhā)場進行堆放,溶(róng)液流回再生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(huàn)(消石灰粉、生堿或電(diàn)石渣),且不(bú)影響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗(hào)為鈣堿(jiǎn),鈉堿循環利用,且納堿消耗(hào)量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫(liú)液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了(le)脫硫效率。
●具有獨特的兩極(jí)除渣係統,保證脫硫副產(chǎn)物的含水率≤10%。渣處理(lǐ)係統自動化(huà)程度高。減(jiǎn)少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化(huà)措施,具(jù)有獨(dú)特的防堵塞,降(jiàng)低(dī)了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以(yǐ)NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及(jí)堵塞,便於設備運行和維(wéi)護。
●脫硫(liú)劑的再生及(jí)脫硫沉澱均發生於塔體避免(miǎn)塔內堵塞和磨損,提(tí)高了運行的可靠(kào)性,降低(dī)了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構(gòu),運行可靠性高,事(shì)故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效(xiào)率(lǜ)及主要影響(xiǎng)因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免(miǎn)吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利(lì)於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低(dī)影響反應速(sù)度,所以脫硫劑的溫度(dù)不是一個獨(dú)立的不變(biàn)因(yīn)素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度(dù)及純度:要(yào)求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。